中国钢桥事业的新进展（中国铁道科学研究院，研究员)历史回顾历史回顾 中国建设钢桥的历史可以追朔到百年以前，在我国7万 多公里的铁路线上，有8000多座钢桥在服役，其中超过 百年的老龄钢桥有160多孔。 1907年建成的上海外白渡 桥，1909年通车的兰州黄河老桥都成为历史文物，受到 保护。而早期的老龄钢桥大多是外国人设计并建造。 1934年1937年，39岁的茅以升先生带领中国工程师设 计并监造了钱塘江大桥（主跨65.84m，全长1453m）， 开创了我国自行建造钢桥的历史历史回顾 中国最早的钢桥制造厂有超过百年的历 史（1894），但是，直到50年代初期， 桥梁工厂只有制造铆接桥的技术。1956 年，苏联专家与中国技术人员合作，在 沈阳桥梁厂试焊成功第一孔24米焊接板 梁，此后，第一批320孔24m焊接板梁桥 ，架设在石太线和湛江附近支线上，这 是我国第一次制造焊接桥。 1957年，借助前苏联专家的技术和材料，中国建造完成 了武汉长江公铁两用大桥。桥梁全长1155.5m，主跨 128m，该桥的建设培养了中国第一批钢桥设计、施工、 制作、研究的科学技术人员，为中国钢桥事业的发展奠 定了基础。 1968年，中国人靠自己的技术、材料，自行设计 建造了正桥长1576m，铁路桥全长6772m，公路桥 全长4588m的南京长江大桥,主跨160m，首次使用 国产的16Mnq钢。三堆子金沙江桥（主跨194m) 六十年代中期，在中国西南成昆铁路建设中，由 科研、设计、施工、制造单位组成了栓焊梁战斗 组，系统地研究了栓焊钢桥建造技术，编制了我 国最早的栓焊钢梁设计暂行办法，并以此为 指导，在成昆线上建成了不同形式的栓焊钢桥44 座，结束了中国铆接钢桥的历史，开创了中国栓 焊钢桥技术发展的新纪元。中国钢桥建设新成就中国钢桥建设新成就 上世纪九十年代以来，我国国民经济的 高速发展，带来了桥梁事业从来没有过 的兴旺。在铁路桥方面，1993年使用国 产15MnVNq钢建成了主跨214m的九江长江 大桥，2002年使用国产14MnNbq钢建成了 的主跨312m的芜湖长江大桥。正在建设 的武汉天兴州长江大桥和南京大胜关长 江都将创造我国公铁两用桥的多项新纪 录。芜湖长江大桥全长约10公里，主跨为312米的双层公铁两 用矮塔斜拉桥，钢桁梁形式。公路为组合桥面板。该桥首 次采用国产q370型钢（ 14MnNb），其低温冲击韧性达到- 40oC达到41J。钢桁梁桥采用整体节点，在节点外拼接，可以减少 节点板拼接用钢量，有利于向全焊桥过渡。天兴洲大桥为武汉到广州客运专线在武汉跨越长江的双塔 三索面钢桁梁公铁两用斜拉桥， 4线铁路6车道公路，主 跨504米。正桥全长4657米。首次采用钢桁梁节段架设方 法。成为世界上最大跨度的公铁两用斜拉桥京沪高速大胜长江大桥大胜关长江大桥是京沪高速铁路在南京跨越长江的关键工 程，为6线铁路（两线高速，两线客货、两线轻轨）连续 钢桁梁拱桥。全长约9.27公里，主跨2336米。部分采用 q420钢材。中国钢桥建设新成就 公路钢桥的发展更是突飞猛进，1996年建成通车的长江 三峡西陵大桥是中国人自己设计建造的第一座全焊钢箱 梁公路桥。在以后的10年中，中国已经建成了数十座大 跨度全焊或栓焊拱桥、悬索桥和斜拉桥。2005年建成的 主跨648m的南京长江三桥、2003年建成的主跨550m的上 海卢浦大桥、2005年建成主跨1490m的润扬长江大桥分 别成为我国已经建成的斜拉桥、拱桥、悬索桥的跨度之 最。 上海卢浦大桥提篮式钢箱截面全焊拱桥，主跨550m， 南京长江 三桥 主跨648m, 中国首座 钢塔斜拉 桥 。润扬长江公路大桥全长35.66公里，南汊悬索桥，主跨 1490m；北汊桥斜拉桥，主跨406m。杭州钱塘江四桥：大小拱结合的多跨双层组合的钢管混凝 土系杆长大拱桥，有两座米跨径的主拱，座 米跨径的小拱。（2004年竣工）中国钢桥建设的特点 中国是近15年世界钢桥建设最活跃的地区，每年都有钢 桥在跨度上刷新世界纪录。在桥式、材料、设计水平、 架设技术上不断进步，在世界桥梁之林中占有重要地位 。世界已建成的钢和钢管混凝土拱桥跨度前8名名称 跨度(m) 国家 竣工年 卢浦桥 钢拱550 中国 2004 弗吉尼亚钢拱518 美国 1977贝尔钢拱504美国2005 悉尼港桥钢拱503澳大利亚1932 重庆巫山长江 公路大桥钢管混凝土拱492中国2004广州新光大桥钢拱428中国2007菜园坝长江大 桥钢拱 420 中国2007Fremont钢拱383美国1973中国大跨度钢拱桥一览表桥 名跨 度(m)概 述年代朝天门长江桥190+552+190中承式钢桁连续系杆合拢上海卢浦桥100+550+100中承式系杆拱桥2004广州新光桥177+428+177三跨连续中承式平行钢 箱桁架系杆拱桥2007菜园坝长江桥420公路轻轨两用钢拱桥2007万州长江铁路168+360+1687桁架式钢拱桥合拢大胜关长江桥2*336连续桁拱建设中广东佛山东平300钢箱拱2006九江长江大桥180+216+180三跨连续系杆拱1992桥 名跨 度(m)概 述年代重庆巫山长江大桥 490中承式，全长612.2m2005支井河特大桥430上承式建设中湖南松澧洪道桥368三跨连续自锚中承式2001益阳茅草街大桥368三跨连续自锚中承式2006广州丫髻沙桥360自锚式系杆拱,转体施工2001武汉晴川大桥280下承式桁架系杆无铰拱2001广东东莞水道桥280中承式钢管拱桥梁2004中国大跨度钢管混凝土拱桥一览表世界已建成的斜拉桥跨度前10名序号 名称 主桥跨度(m) 国家 竣工年度 1 多多罗大桥 890 日 本 1999 2 诺曼底大桥 856 法 国 1995 3 南京长江三桥648中 国20054 南京长江二桥 628 中 国 2001 5 武汉白沙洲长 江大桥 618 中 国 2002 6 青州闽江大桥 605 中 国 1999 7 杨浦大桥 602 中 国 1993 8 徐浦大桥 590 中 国 1997 9 名港中央大桥 590 日 本 1998 10 桃夭门大桥580 中 国2005中国大跨度钢斜拉桥一览表桥梁名称主跨长(m)主梁特点年代苏通长江大桥500+1088+500双塔双索面钢箱梁合拢香港昂船洲289+1018+289双箱 建设中上海闵浦大桥252+708+252双塔双索面钢桁架双层建设中南京长江三桥320+648+3203跨连续钢箱梁2005 南京长江二桥305+628+3053跨连续钢箱梁2000舟山金塘大桥620双塔双索面建设中武汉长江三桥230+618+2303跨连续混合加劲梁2000福建青州闽江大 桥290+605+290三跨组合梁2002上海杨浦大桥243+602+243叠合梁1993 上海徐浦大桥242+590+2423跨组合钢箱梁1996世界已建成的悬索桥跨度前10名桥名主跨长度(m)国家竣工年明石海峡桥1991日本1998大海带桥1624丹麦1998润扬长江大桥南汊桥1490中国2005亨伯尔桥1410英国1981江阴长江大桥1385中国1999青马大桥1377中国1997维拉扎诺桥1298美国1964金门桥1280美国1937滨海高大桥1210瑞典1997麦基纳克桥1158美国1957我国大跨度钢悬索桥跨度前10名舟山西堠门大桥1650钢箱梁，最重吊装重量310 吨合拢润杨长江大桥南汊 桥1490单跨双索面钢箱2005江阴长江大桥1385单跨扁平全焊箱梁，高3m ，宽32.5m 1999香港青马大桥1377双层公铁两用，三跨连续 钢箱(轻轨铁路)1997武汉阳逻长江1280单跨，宽33m2007广州黄埔大桥南汊1108单跨钢箱，34.5m合拢宜昌长江大桥960单跨全焊箱梁， 2001西陵长江大桥900单跨全焊箱梁， 1996 巴东泗渡河特大桥900宽24.5m建设中建设中的公路钢桥工程 苏通长江大桥主跨1088米，斜拉桥，全焊钢箱梁，2007 年12月合拢，将成为世界最大跨度斜拉桥。苏通长江大桥主跨1088米，斜拉桥，全焊钢箱梁，2007年 12月合拢，将成为世界最大跨度斜拉桥。上海闵浦大桥，钢桁梁双层桥面斜拉桥桥，主 跨708m，图为该桥合拢照片重庆朝天门长江大桥，(主跨552m）重庆朝天门长江大桥，主跨552米，中承式钢桁连续系杆 拱桥 ，已经合拢。中国钢桥建设的特点跨海大桥的建设正在兴起 杭州湾大桥:全长约58.7公里。全线共有特大桥4座、大 桥28座、隧道2座、互通立交6座，已经全线贯通起自舟山本岛的鸭蛋山环岛公路，经舟山群岛中的里钓岛 、富翅岛、册子岛、金塘岛至宁波镇海区，与沪杭高速公 路和杭州湾大通道相连接。五座大桥组成，全长四十八公 里。包括：金塘大桥、西堠门大桥、桃夭门大桥、响礁门 大桥、岑港大桥。已经建成3座。西堠门大桥已经合拢。 西堠门大桥主桥为两跨连续悬索桥，主跨1650米；加劲 梁采用中间开槽6m的双箱钢箱梁，全宽36米 舟山连岛工程：架设中的西堠门大桥深圳湾大桥：从深圳东角头填海区跨海至香港鳌勘石登陆 ，全长5545米，由粤港两地共同投资建设。2007年4月 通车我国跨海桥的建设正在兴起东海跨海大桥： 起于上海南汇区芦潮港，北与沪芦高速公路相连， 南跨杭州湾北部海域，直达浙江嵊泗县小洋山岛 。 正在建设和计划建设的还有：青岛海湾大桥、湛江海湾 大桥、珠海与澳门通道湛江海湾大桥、琼州海峡桥等。 为了发展珠江三角洲的经济，香港财团近年来一直在策 划港澳珠大桥 跨越大江大河的桥梁建设方兴未艾 大江大河仍然是桥梁建设的重点，包括长江、 黄河、珠江、黄浦江、海河等。 长江:宜宾-入海口，共3300km 1990年以前：6座，铁路或公铁两用桥 1991-2000年：兴建起了15座桥，公路桥为主 2001年-2006年：长江上兴建了21座桥，其中8 座钢桥 在建桥：16座，其中8座是钢桥 仅重庆市跨长江桥就有25座 合计：58座，其中钢桥28座 计划：70个过江通大跨度钢桥建造技术日臻成熟 钢桥建设关键技术 1.材料(强度、韧性、可焊性） 2.设计（强度、疲劳、稳定性） 3.制造与架设技术桥梁用钢 中国钢桥建设主桥基本使用国产钢材，按照桥 梁钢国家标准，严格控制交货质量。比如：铁 路钢桥用钢材交货条件明确规定：Q235q、 Q345q热轧状态交货，Q370qD、Q370qE、 Q420qD Q420qE均应正火状态交货。Q370QE钢 板的实物的冲击韧性交货条件：-40时的冲 击功，板厚小于等于24mm不低于100J, 板厚大 于24mm不低于120J, Q420qE钢板实物的冲击韧 性交货条件为-40时冲击功不低于120J。 铁路钢桥的基本材料 名称钢材牌号 质量等级应符合的标准钢梁主体结构Q235qD级桥梁用结构钢(GB714- 2000)实物交货技术条件见附 录A。Q420qD仅用于受压非断 裂控制部分Q345qD、E级Q370qD、E级Q420qD、E级桥梁辅助结构Q235-B.Z碳素结构钢(GB700)连接型钢Q345c现行低合金结构钢 (GB1591)桥梁用钢 钢材的屈强比 在检验桥梁钢材料的时候，不是屈服强度越高 越好，还应当检验钢材的屈服强度与抗拉强度 的比值，即屈强比。屈强比规定不大于0.7， 个别的超过时，不大于0.75。如果屈强比超过 0.75，就可以认为材料的屈服强度与极限强度 过于接近，会造成钢材的受力在超过屈服强度 后，没有经过足够的塑性变形过程而发生突然 破坏,不适合用于钢桥。桥梁用钢 钢材的板厚效应 一般方法轧制的碳素钢和低合金钢，厚板与薄 板的屈服强度有所区别,随着板厚的增加，屈 服强度会有所降低。只有经过控温控轧的高性 能钢(SM520C-H)，屈服强度才不会随板厚的变 化改变。为了避免板厚